组合机床与自动化加工技术2024,Issue(7) :89-92,97.DOI:10.13462/j.cnki.mmtamt.2024.07.018

永磁同步电机的自适应Super-Twisting滑模直接转矩控制

Adaptive Super-Twisting Sliding Mode Direct Torque Control for Permanent Magnet Synchronous Motor

李运德 刘政
组合机床与自动化加工技术2024,Issue(7) :89-92,97.DOI:10.13462/j.cnki.mmtamt.2024.07.018

永磁同步电机的自适应Super-Twisting滑模直接转矩控制

Adaptive Super-Twisting Sliding Mode Direct Torque Control for Permanent Magnet Synchronous Motor

李运德 1刘政1
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作者信息

  • 1. 桂林航天工业学院电子信息与自动化学院,桂林 541004
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摘要

针对永磁同步电动机直接转矩控制存在超调和转矩脉动大的问题,提出一种自适应的Super-Twisting滑模控制策略.首先,采用Super-Twisting滑模控制代替传统的滞环比较控制方式,来设计磁链控制器和转矩控制器;其次,在Super-Twisting滑模控制的基础上作出进一步改进,利用双曲正切函数取代符号函数,并在Super-Twisting滑模控制中的连续部分引入一个自适应因子,构成新的自适应Super-Twisting滑模控制策略;最后,使用MATLAB/Simulink软件搭建模型,对永磁同步电动机直接转矩控制系统进行仿真实验.结果表明,提出的改进Super-Twisting滑模控制器,在不同实验条件下的直接转矩控制系统中实现了无超调控制,转矩脉动值仅为0.2 N·m,减小了约39%.

Abstract

In view of the problems of overshoot and large torque ripple in direct torque control of perma-nent magnet synchronous motor,an adaptive Super-Twisting sliding mode control strategy is proposed.Firstly,the Super-Twisting sliding mode control is used to replace the traditional hysteresis comparison con-trol method to design the flux controller and torque controller.Secondly,building upon the foundation of Super-Twisting sliding mode control,further improvements are made by replacing the sign function with a hyperbolic tangent function and introducing an adaptive factor into the continuous part of the Super-Twis-ting sliding mode control,resulting in a new adaptive Super-Twisting sliding mode control strategy.Finally,a model is built using MATLAB/Simulink software to conduct simulation experiments on the direct torque control system of permanent magnet synchronous motor.The results show that the proposed improved Su-per-Twisting sliding mode controller could achieve zero overshoot control in the direct torque control sys-tem under various experimental conditions,with a torque ripple value of only 0.2 N·m,representing a re-duction of approximately 39%.

关键词

永磁同步电动机/滑模控制/直接转矩控制/控制器

Key words

PMSM/sliding mode control/direct torque control/controller

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基金项目

国家自然科学基金项目(62263009)

广西高校中青年教师科研项目(2022KY0791)

桂林航天工业学院校级基金项目(XJ21KT19)

出版年

2024
组合机床与自动化加工技术
大连组合机床研究所 中国机械工程学会生产工程分会

组合机床与自动化加工技术

CSTPCD北大核心
影响因子:0.671
ISSN:1001-2265
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